阅读过程的眼动理论综述，本文主要内容关键词为：过程论文,理论论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分类号 B842
1 引言
以眼动为指标考察阅读过程是心理语言学和阅读心理学研究的一个重要领域。在该领域的研究中，最关键的一个问题就是如何将眼动过程与阅读时读者的心理活动对应起来，阅读过程的眼动理论就是试图解决这一问题。由于眼动过程与阅读时的心理活动过程并不是简单的一一对应关系，因此心理学家们根据自己的研究成果，提出了各自的眼动理论来解释阅读过程。
2 早期的眼动理论
早期的眼动理论主要以描述性的模型解释阅读时眼动过程与认知过程的关系，其中较有代表性的理论为视觉缓冲器加工理论、直接假说和眼—脑假说、聚光灯理论、Morrison的眼动理论。
2.1 视觉缓冲器加工理论
该理论是由Bouma和de Voogd[1]于1974年提出来的。他们认为，阅读课文的局部特征不直接影响读者的眼动过程。在阅读课文过程中，眼睛是按照固定的速度向前移动的，注视时间的长短不能反映该注视点所注视内容的难度。因为每次注视时，读者都提取视觉信息，并存储在工作记忆的缓冲器中。在阅读过程中，眼睛的注视点虽然已经移动到课文的下一个地方，但是大脑对前面存储在缓冲器中的内容的加工仍然进行着。在阅读过程中，被提取的信息不断地输送到工作记忆的缓冲器中，因为工作记忆对信息的处理能力是有限的，所以当所加工的内容难度过大时，缓冲器中的内容就来不及加工。这时，眼睛移动的速度就会降低下来，使在缓冲器中的信息得以继续进行加工。课文内容的难易只是影响注视课文的总时间，而每个注视点的时间与所注视课文内容的难易没有关系。
总之，该理论主张在阅读过程中，读者的眼动过程同认知加工过程之间没有关系。后来有许多实验发现，这种观点不正确，因为在阅读过程中，每个注视点的持续时间与正在阅读的内容有关系。
2.2 Just和Capenter的直接假说和眼—脑假说
Just和Carpenter[2]提出了直接假说(immediacy assumption)和眼—脑假说(eye-mind assumption)。
直接假说认为读者在阅读文章时，对遇到的每一个实词进行解释，有时会冒着出错的危险对一些词进行猜测。直接假说认为对所阅读内容在各个水平上的加工不是延迟进行，而是即时进行的。
眼—脑假说认为只要被试正在加工这个词，他就会注视这个词。也就是说被试所加工的词正是他所注视的那个词。所以对某个词的加工时间就是对该词的总注视时间。
一些研究支持上述两种理论。Just和Carpenter[3]的研究表明，被试往往注视需要较多加工的地方。上述两种假说除了在阅读研究中得到验证外，在空间问题解决研究中也得到了验证。但是，人们也对这两种假说提出了异议。当被试注视一个词时，还可以用边缘视觉获得该词右侧词的部分信息，也就是说，对一个词的某些加工在正式注视它之前就已经进行了。这样，对一个词的总注视时间并不能精确地反映对这个词加工所需要的时间。
综上所述，Just和Carpenter的理论有一定的实验证据支持，但该理论对于一些问题尚不能完满地解释，例如，对一个词的注视时间在多大程度上反映了对该词的加工时间。
2.3 “聚光灯”理论
McConkie[4]认为，可能存在一种独立于眼动的内部注意的转移机制，这种注意转移机制像一个聚光灯，在进行阅读时，聚光灯会沿着阅读材料移动。当对词的加工遇到困难时，比如遇到低频词，聚光灯就会停止移动。这时就会有一个信号传到眼动系统，使眼睛移动至遇到困难的地方。
这个眼动理论的优点是简单明了，它的基本内容就是当我们的内部注意机制在阅读过程中遇到困难时，就会有信号使眼睛移动到出现困难的地方。但是这个理论也存在着明显的不足，即如果要等遇到了困难之后，才开始计划进行一次眼跳，这使眼跳前的那次注视时间过长。此外，怎样作出及何时作出“遇到困难”的判断均是比较模糊的概念。
2.4 Morrison的眼动理论模型
Morrison[5]提出了一个精细的眼动理论模型用以解释阅读过程中的眼动。他保留了聚光灯理论中将内部注意机制比喻成一个聚光灯的思想，但是作了一定的修改。他认为，眼动是由于成功地加工而引起的，而不是由于遇到困难而引起的。Morrison认为，内部注意机制一次只加工一个词（词N）。使注意机制向下一个词（词N+1）移动的信号是对前一个词的成功识别。当注意机制移动到下一个词的时候，就会有一个信号传到眼动控制系统，进而发生眼跳，使眼睛注视下一个区域。Morrison的理论可以解释阅读过程中的一些重要现象。
(1)对副中央窝的预视效应的解释。副中央窝预视效应是指当读者注视词N时，还同时可以获得词N+1和词N+2的某些信息。而Morrison认为，在眼动发生之前注意的焦点已经指向第N+1个词上了。
(2)对注视的解释。Morrison认为，在同一时间里可以计划出不只一次的眼动。每次注意机制移动到一个新词上时，新的眼动信号就发出了，而不论先前发出的指令是否被执行。
(3)对跳读的解释。跳读是指在阅读过程中，有些词根本就未被注视，而被跳越过去。在同一时间里，被试可以计划出一次以上的眼动。同时似乎存在一种机制，如果所计划的第一次眼动和第二次眼动之间间隔过于短暂，该机制就会取消第一次眼动计划。在有些情况下，即使取消了第一次眼动计划，它仍然会影响下次眼动的距离，即眼跳的距离。
Morrison的理论比较系统，它可以解释一些眼动的基本事实，所以该理论为一些心理学家所接受。但是，该理论也存在不足：第一，不能解释为什么有的词被注视过若干次，为什么会出现回视；第二，不能解释注视停留位置是如何选择的。后来，人们又不断丰富和发展了他的理论。
3 新近的眼动理论
与早期的眼动理论相比，新近的眼动理论不但对认知加工与阅读中眼动关系进行了定性的说明，而且进行了定量的描述。
3.1 O'Regan的战略战术模型
Just、Carpenter和Morrison等人的模型都认为阅读中的眼动主要受认知因素的控制。而O'Regan[6]则对此有不同的看法，他认为，影响眼动的最主要因素是读者在注视早期获得的非词汇水平的信息，即眼睛在一个词上的最初停留位置，如果注视点落在一个词的最佳位置（靠近词的中部），那么就只有一次注视。而当注视点落在一个不适宜的位置，通常会有一次回视。在某个词上的注视位置在很大程度上决定着该次注视的停留时间，以及下一次注视的位置。按照战略战术模型(strategy-tactics models)，一次注视持续时间的长短主要是由眼动限制决定的。对某一个词回视的可能性不依赖于该词的特性，而是取决于较低水平的视觉因素（如注视点落在该词的位置）。语言因素只影响持续时间较长的注视，如果对一个词有2次注视的话，语言因素只影响第二次注视。
O'Regan的模型存在的问题是，其所提出的每个词存在最佳注视位置的结论是从单词独立呈现的条件下获得的。然而，正常的阅读比起识别单词要复杂得多。
3.2 Reichle的E-Z读者模型
E-Z[7]读者模型的基本假设是，阅读中的眼动大多是由词汇通达引起，阅读时的眼动过程包括5个阶段：①对一个词的熟悉性验证(f)；②完成对该词的词汇通达(lc)；③不稳定的眼动计划阶段(m)，该阶段的眼动计划可能被随后的眼动计划取消；④稳定的眼动计划阶段(M)；⑤实际的眼动阶段(s)。整个过程由两个功能不同的模块来执行，即对一个词的熟悉性验证和词汇通达由单词识别模块来执行，其余的加工过程由负责计划和执行眼跳的模块来执行。E-Z读者模型可以用图1予以说明。
图1 E-Z读者模型示意图
图1A表明，认知操作（单词识别）影响眼动和注意转移，注意过程反过来又影响认知操作。当注意转移到某一个词时，即开始对该词进行熟悉性验证，熟悉性验证完成后，接着进行词汇通达，不稳定的眼动计划开始。词汇通达的完成导致注意转移到下一个词，不稳定眼动计划的完成导致稳定的眼动计划，接着执行眼跳。因为稳定的眼动计划一开始，便开始实际的眼动，因此s阶段只是暗含在图中。
不稳定眼动计划阶段与稳定眼动计划阶段之间的关系如图1B所示。在例1中，对词n+2的不稳定眼动计划始于对词n+1的稳定眼动计划阶段，结果两次眼动计划都得到了执行，一次是对词n+1的眼跳，另一次是对词n+2的眼跳。在例2中，对词n+2的不稳定眼动计划始于对词n+1的不稳定眼动计划阶段，因而对词n+1的眼动计划被取消，只有对词n+2的眼跳得以执行（即词n+1被跳读）。
如果阅读者对每一个词均注视一次的话（即只有词间的眼跳），上述模型可以用加工次序表征图说明其工作过程。在图2中，每一个方框代表一种具体的加工状态，表示在某一时间，何种加工已经完成及何时加工正在进行之中。
图2 E-Z读者模型加工次序表征图
图2中的方框代表模型所处的状态和随后进行的加工过程（方框上的数字是随意的，并不代表加工顺序）。标有字母的实线箭头表示该种加工已经完成，虚线箭头表示注意已向前转移（在图中用n=n+1表示，指注意已从词n转移到词n+1）。n代表被注意的词，而不是所注视的词。f表示对一个词的熟悉性验证；lc表示完成对该词的词汇通达；m表示不稳定的眼动计划阶段；M表示稳定的眼动计划阶段。
上述模型的工作过程是，在句子的开始处（如图2的状态1），方框中的f(n)表示对词1的熟悉性验证尚未完成（此时n=1），当开始对句子加工时，状态的第一个变化是完成对词1的熟悉性验证，然后转入状态5，此时（f(n)已经完成）同时开始两种加工lc(n)和m(n+1)，无论哪种加工先完成，都将结束状态5，或者进入状态2（完成m(n+1)时），或者进入状态6（完成lc(n)时）。假定是进入状态6，此时对词n的词汇通达已经完成（注意已转移到下一个词），接下来进行的是对词2的f(n)和m(n)（方框6）加工的。这种转换意味着，虽然读者还在注视词1，但其注意已转移到词2，并开始了对词2的加工。从状态6转换到状态7则表示完成了对词2的不稳定眼动计划阶段，再转换到状态1则表示完成了对词2的稳定的眼动计划阶段，并执行了对词2的眼动（此处n=2）。值得注意的是，当最初进入状态1开始对词1进行熟悉性验证时，此时已开始对词2的加工（即对词2的加工是在再次进入状态1之前就开始的）。这是因为从进入状态6到返回状态1要经过一定的时间。在这段时间里，阅读者的注意已转移到词2并开始了对词2的加工（对词2进行熟悉性验证，但这一过程并未完成）。总之，该模型体现出了预视效应（从状态5→状态2→状态7→状态1，这一路径中要完成眼动计划的不稳定计划和完成对词1的词汇通达，其预视效应要小一些）。
假如结束状态5后，进入的是状态6，此时，被注视的是词1，并已完成对词1的词汇通达，由此开始对词2的加工，但是对词2的不稳定的眼动计划阶段并未完成。另一条从状态6转移的路径是返回到状态5（箭头代表这种转换），表明对词2的熟悉性验证已经完成，并开始m(n+1)，即对词3的不稳定的眼动计划阶段，并取消m(n+1)，即取消对词2的不稳定的眼动计划阶段。此时虽仍在注视词1，但注意已转移到词2(n=2)，对词2的词汇通达和对词3的不稳定的眼动计划阶段正在进行并且即将完成。假如随后进入的状态是6、7和1（另一条路径是2、3和1），当达到状态1时，对词3的眼跳得到执行，而词2则被跳读。从状态6到状态5这条路径表明有的词被跳读。
如果假定眼动仅仅只是由各个词的词汇特性驱使的，而不考虑其他因素（如可预测性等）的影响，那么在眼动过程的各个阶段对某个词的的加工时间分别是：
完成对词的熟悉性验证的时间t(f[,n])是该词频率的自然对数的线性函数，即
t(f[,n])=f[,b]-[f[,m]·ln(freq[,n])]
上式中f[,b]和f[,m]分别是截距和斜率。完成词汇通达的时间t(lc[,n])与词频的对数之间也是线性关系。即：
t(lc[,n])=Δ·t(f[,n])
上式中Δ是一个大于零的固定参数。识别一个词的总时间等于t(f[,n])与t(lc[,n])之和。
不稳定的眼动计划阶段的时间t(m[,n])、稳定的眼动计划阶段的时间t(M[,n])和执行眼动的时间t(s)分别是150ms、50ms和25ms。
但是在阅读过程中，句子中词之间的语义联系会影响对单词的识别。大量的眼动研究结果表明，对某个词的可预测性程度的大小会影响对该词的识别，从而影响对该词的注视持续时间和跳读。如果要在模型中考虑到可预测性的作用，那么在眼动过程的各个阶段对某个词的加工时间分别是：
t(f[,n])=｛f[,h]-[f[,m]·ln(freq[,n])]｝·(I-φ·p[,n])
t(lc[,n])=Δ·｛f[,h]-[f[,m]·ln(freq[,n])]｝·(1-p[,n])
上述公式中的p[,n]表示对某个词的可预测性程度的大小（0＜p[,n]＜1），φ为一个固定参数。
不稳定的眼动计划阶段的时间t(m[,n])、稳定的眼动计划阶段的时间t(M[,n])和执行眼动的时间t(s)分别是150ms、50ms和25ms。
上述模型能够对阅读过程的一些眼动现象予以解释，如能解释预视效应，对一个词的跳读等，但是不能解释为什么会对一个词进行再注视，为此Reichle等人在其模型中假定，眼动模块既负责计划和执行词间的眼跳，也负责计划和执行词内的眼跳。词内的不稳定眼动计划阶段的时间t(r[,n])等于t(m[,n])，词内的稳定的眼动计划阶段的时间t(r[,n])等于t(M[,n])。r[,n]与m[,n]的唯一区别在于它们是由不同的事件引发的，m[,n]始于f[,n]-1的完成，而r[,n]则始于对词n的再注视。即当眼睛运动到一个词内的某一特定的位置时，立即就计划对同一个词的另一个注视位置的眼动。对一个词的再注视的眼动计划也会因为f[,n]的完成而被取消（f[,n]的完成引起眼动模块开始计划对下一个词的眼跳）。因此，取消再次注视的机制与跳读的机制是相同的。眼动计划保证后面的眼跳能取消前面的眼跳计划。此外，该理论也提出了对一个词进行再次注视的加工顺序流程图。
Reichle等人所提出的E-Z读者模型，继承了Morrison的模型中的一些思想，但对其进行了修改和完善，该模型能够解释阅读中的一些现象：①副中央窝预视效应；②对某些词的跳读；③对一个词的再次注视。E-Z读者模型不但对认知加工与阅读中眼动关系进行了定性说明，而且进行了定量的描述。Reichle等人运用其眼动实验数据验证了他们所提出的计算公式的合理性。但是，诚如Reichle等人所承认的，E-Z读者模型亦存在不足，第一，该模型忽视了更高级水平的语言加工在眼动中的作用。其次，Reichle等人的模型亦不能解释对前后照应关系的加工。此外，Reichle等人在其模型中亦没有对注视点的精确位置进行说明。
4 结语
在阅读过程中，眼动同认知加工之间的关系是十分复杂的，人们已经提出了一些理论模型试图去解释它。这些模型都在一定程度上揭示了眼动与阅读之间的关系。但是，由于阅读本身是一个十分复杂的认知过程，要通过眼动去揭示这个过程也并非易事。所以，目前尚没有一个公认的比较理想的理论模型。但是随着阅读过程中眼动研究的深入，这个问题终将会被人们所认识。